JP6171848B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、保持ローラ上の現像剤を少なくとも像担持体を介して回収装置で回収する回収制御を実行可能な画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムに接触し、当該感光体ドラムを帯電させる帯電ローラと、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを供給して感光体ドラム上にトナー像を形成する現像装置とを備えるものが知られている（特許文献１参照）。この技術では、帯電ローラに付着したトナーが所定量になったときに、帯電ローラ上のトナーを感光体ドラムに吐き出させ、当該感光体ドラムを介して現像装置で回収する回収制御を実行している。

特開２００３−２８０３３４号公報

しかしながら、従来技術では、帯電ローラに付着したトナーの量が所定量未満である限り、回収制御を行わないので、長時間の間、帯電ローラでトナーを保持することがある。この場合には、帯電ローラ上のトナーの帯電量が徐々に落ちていき、帯電ローラによるトナーの保持力が徐々に低下していくので、帯電ローラからトナーが脱落し、脱落したトナーが原因で印字不良が起こるおそれがある。

そこで、本発明は、帯電ローラ等の保持ローラから現像剤が脱落するのを抑えることで、脱落した現像剤による印字不良を抑えることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持するための像担持体と、前記像担持体に対向し、当該像担持体上に付着した現像剤を保持可能な保持ローラと、前記保持ローラ上の現像剤を少なくとも前記像担持体を介して回収するための回収装置と、前記保持ローラに前記現像剤とは逆極性の保持バイアスを印加することで、前記保持ローラで前記現像剤を保持する保持制御と、前記保持ローラに前記現像剤と同極性の吐出バイアスを印加することで、前記保持ローラに保持された現像剤を前記像担持体に移動させて当該像担持体を介して前記回収装置に回収させる回収制御と、前記像担持体上の現像剤像をシートに転写する印刷制御とを実行可能な制御装置と、を備える。
前記制御装置は、前記保持ローラ上の現像剤の帯電量を推定する帯電量推定手段を有し、前記帯電量推定手段により推定された帯電量が所定値よりも大きい場合には、所定の時点から第１時間経過後の第１のタイミングで前記回収制御を開始し、前記帯電量推定手段により推定された帯電量が前記所定値以下である場合には、前記所定の時点から前記第１時間よりも短い第２時間経過後の第２のタイミングで前記回収制御を開始する。

この構成によれば、保持ローラ上の現像剤の帯電量が小さい場合には、回収制御を開始するタイミングを早くするので、帯電量が低下した現像剤が保持ローラから脱落するのを抑えることができ、脱落した現像剤による印字不良を抑えることができる。

また、前記した構成において、湿度を検出する湿度検出部を備え、前記帯電量推定手段は、前記湿度検出部により検出した湿度が第１閾値未満である場合には、前記帯電量が所定値よりも大きいと推定し、前記湿度検出部により検出した湿度が第１閾値以上である場合には、前記帯電量が所定値以下であると推定する構成とすることができる。

これによれば、高湿環境下では保持ローラ上の現像剤の帯電量が小さくなるため、回収制御を開始するタイミングを早くする（つまり、帯電量推定手段で帯電量が所定値以下であると推定する）ことで、帯電量が低下した現像剤が保持ローラから脱落するのを抑えることができ、脱落した現像剤による印字不良を抑えることができる。

また、前記した構成において、現像剤を収容する現像器を備え、前記制御装置は、前記現像器内の現像剤の劣化度を推定する劣化度推定手段を有し、前記帯電量推定手段は、前記劣化度推定手段により推定された劣化度が第２閾値未満である場合には、前記帯電量が所定値よりも大きいと推定し、前記劣化度推定手段により推定された劣化度が第２閾値以上である場合には、前記帯電量が所定値以下であると推定する構成とすることができる。

ここで、現像剤の劣化度を示すパラメータとしては、例えば現像装置の総印刷枚数や現像ローラの総回転数などが挙げられる。

これによれば、現像剤の劣化度が大きい場合には保持ローラ上の現像剤の帯電量が小さくなるため、回収制御を開始するタイミングを早くする（つまり、帯電量推定手段で帯電量が所定値以下であると推定する）ことで、帯電量が低下した現像剤が保持ローラから脱落するのを抑えることができ、脱落した現像剤による印字不良を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記印刷制御を終了してから第３時間が経過するまでの間に印刷指令を受けない場合には、前記第１のタイミングまたは前記第２のタイミングになる前であっても、前記回収制御を開始し、当該回収制御の終了後にスリープモードを実行する構成とすることができる。

これによれば、スリープモードに入る前に回収制御を行うことができるので、スリープモード中に保持ローラ上の現像剤の帯電量が低下して、保持ローラから現像剤が脱落するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記第１のタイミングまたは前記第２のタイミングになる前であっても、前記回収制御を前回実行した後の総印刷枚数が第３閾値以上になった場合には、前記回収制御を実行する構成とすることができる。

これによれば、総印刷枚数が多くなった場合には、保持ローラに保持されている現像剤の量も増えるので、この場合に、回収制御を強制的に実行することで、保持ローラ上の現像剤の量が過剰になることによる現像剤の保持ローラからの脱落を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記所定の時点は、前記印刷制御の開始時以前の時点とすることができる。

これによれば、例えば所定の時点を印刷制御の終了時点にした場合には、当該印刷制御が非常に長い時間行われてしまうと、当該印刷制御中、すなわち回収制御のタイミングを設定する前に、保持ローラから現像剤が脱落するおそれがある。これに対し、所定の時点を印刷制御の開始時以前の時点にすることにより、当該印刷制御中に第１タイミングまたは第２タイミングになった場合には、回収制御が行われるので、印刷制御中に保持ローラから現像剤が脱落するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記回収制御を実行した場合には、設定している前記第１時間または前記第２時間をリセットし、次の印刷制御において前記帯電量に基いて前記第１時間または前記第２時間を設定する構成とすることができる。

これによれば、回収制御を実行した後の次の印刷制御において、タイミングを設定し直すので、次の印刷制御時に保持ローラに最初に付着する現像剤の帯電量に応じた適切なタイミングを設定することができる。

本発明によれば、保持ローラから現像剤が脱落するのを抑えることができるので、脱落した現像剤による印字不良を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るカラープリンタを示す断面図である。 感光体ドラムと現像ローラの離間を説明する図である。 制御装置の印刷指令を受けたときの動作を示すフローチャートである。 回収制御を実行するための制御装置の動作を示すフローチャートである。 スリープモードを実行するための制御装置の動作を示すフローチャートである。 待ち時間を設定するための条件を変更した形態を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、方向は、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

＜カラープリンタの全体構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体２内に、シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０と、制御装置１００とを備えている。

装置本体２の上部には、開口部２Ａが形成されており、この開口部２Ａは、装置本体２に回動可能に支持されるアッパーカバー３で開閉される。アッパーカバー３の上面は、装置本体２から排出された用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ４となっており、下面にはＬＥＤユニット４０を保持する複数のＬＥＤ取付部材５が設けられている。

給紙部２０は、装置本体２内の下部に設けられ、装置本体２に着脱可能な給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２とを備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３と、分離ローラ２４と、分離パッド２５と、紙粉取りローラ２６と、ピンチローラ２７と、レジストローラ２９とを備えている。

給紙部２０では、給紙トレイ２１から給紙ローラ２３によって送り出された用紙Ｐが、分離ローラ２４および分離パッド２５によって一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ２６とピンチローラ２７の間を通過する過程で紙粉が除去される。その後、用紙Ｐは、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、レジストローラ２９で斜行補正された後、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、回収装置の一例としてのクリーニング装置１０と、定着装置８０とを備えている。

ＬＥＤユニット４０は、ＬＥＤ取付部材５に対して揺動可能に連結されており、装置本体２に設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。

プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー３と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、ドラムカートリッジ５１０と、現像装置の一例としての現像カートリッジ５３０とを備えて構成されている。ドラムカートリッジ５１０は、像担持体の一例としての感光体ドラム５１と、帯電器５２と、保持ローラの一例としてのクリーニングローラ５５とを備えて構成されている。現像カートリッジ５３０は、ドラムカートリッジ５１０に着脱可能となっており、現像ローラ５３と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容室５４とを備えて構成されている。

プロセスカートリッジ５０は、ブラック用、イエロー用、マゼンタ用およびシアン用の各色のトナーが入った５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃの符号で示すものが用紙Ｐの搬送方向（ベルト面の移動方向）上流からこの順で並んで配置されている。なお、本明細書および図面において、トナーの色に対応した感光体ドラム５１、現像ローラ５３、クリーニングローラ５５などを特定する場合には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれに対応させて、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの記号を付することとする。

感光体ドラム５１は、複数のドラムカートリッジ５１０のそれぞれに設けられ、前後方向に沿って一列に配列されている。

現像ローラ５３は、感光体ドラム５１に接触して感光体ドラム５１上の静電潜像にトナーを供給するものである。なお、本実施形態では、トナーを現像ローラ５３から感光体ドラム５１に供給する際には、現像ローラ５３と符号を省略して示す供給ローラとの間でトナーが摺接されることなどによって、トナーがプラスに帯電されるようになっている。

図２に示すように、現像ローラ５３は、公知の接離機構１１０を制御装置１００により制御することで、感光体ドラム５１に対して近接・離間可能となっている。具体的に、カラーモードにおいては、すべての現像ローラ５３Ｋ，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃが、それぞれ対応する感光体ドラム５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃに接触して各感光体ドラム５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃにトナーを供給するようになっている。また、モノクロモードにおいては、ブラック用（モノクロ用）の現像ローラ５３Ｋのみが感光体ドラム５１Ｋに接触し、その他の３色の現像ローラ５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃは、対応する感光体ドラム５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃから離間するようになっている。さらに、後述する回収制御（清掃制御）においては、すべての現像ローラ５３Ｋ，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃは、それぞれ対応する感光体ドラム５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃから離間するようになっている。

図１に示すように、クリーニングローラ５５は、各感光体ドラム５１に対応するように各感光体ドラム５１に隣接して複数設けられている。クリーニングローラ５５には、トナーとは逆極性の保持バイアスが印加されるようになっており、これにより、感光体ドラム５１上に付着するトナーをクリーニングローラ５５で一時的に保持することが可能となっている。また、クリーニングローラ５５には、トナーと同極性の吐出バイアスが印加されるようになっており、これにより、クリーニングローラ５５で保持したトナーを感光体ドラム５１に吐き出す（移動させる）ことが可能となっている。

転写ユニット７０は、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、搬送ベルト７３と、転写ローラ７４とを備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状のベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面として、各感光体ドラム５１に対向して接するベルト面７３Ａ（対向面）を有し、当該ベルト面７３Ａが各感光体ドラム５１の配列方向に沿って移動するように、駆動ローラ７１によって回転するようになっている。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５１に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが掛けられる。

クリーニング装置１０は、搬送ベルト７３に摺接して、搬送ベルト７３上に付着したトナー等を回収する装置であり、搬送ベルト７３の下方に対向して配置されている。詳しくは、クリーニング装置１０は、クリーニングローラ５５上のトナーを感光体ドラム５１および搬送ベルト７３を介して回収するように構成されている。具体的に、クリーニング装置１０は、摺接ローラ１１と、回収ローラ１２と、ブレード１３と、廃トナー収容器１４とを備えている。

摺接ローラ１１は、搬送ベルト７３の外周面に接触するように配置され、搬送ベルト７３の内周面に配置されたバックアップローラ１５との間に回収バイアスが印加されることで搬送ベルト７３上の付着物を回収している。

回収ローラ１２は、摺接ローラ１１に摺接するローラであり、摺接ローラ１１上に付着した付着物を回収している。そして、回収ローラ１２上の付着物は、当該回収ローラ１２に摺接するように配置されたブレード１３によって削り取られて、廃トナー収容器１４内に入り込むようになっている。

定着装置８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

このように構成される画像形成部３０では、カラーモードの場合、まず、各感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様にプラスに帯電された後、各ＬＥＤユニット４０で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、静電潜像に現像ローラ５３よりプラスのトナーが供給されることで、感光体ドラム５１上にトナー像が担持される。

搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが各感光体ドラム５１と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５１上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着装置８０の出口から上方に向かって延び、前方に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｐを搬送する複数対の搬送ローラ９２とを備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ４に蓄積される。

＜制御装置＞
以下に、制御装置１００について詳細に説明する。
制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有し、予め用意されたプログラムに従い、印刷指令の受信、給紙部２０、画像形成部３０、排紙部９０および接離機構１１０の制御を行うように構成されている。なお、装置本体２には、湿度を検出する湿度検出部の一例としての湿度検出器２００が設けられており、湿度検出器２００で検出した湿度は、制御装置１００に出力されている。

具体的に、制御装置１００は、クリーニングローラ５５にマイナスの保持バイアスを印加することで、クリーニングローラ５５でトナーを保持する保持制御と、クリーニングローラ５５にプラスの吐出バイアスを印加することで、クリーニングローラ５５に保持されたトナーを感光体ドラム５１に移動させて当該感光体ドラム５１および搬送ベルト７３を介してクリーニング装置１０に回収させる回収制御と、感光体ドラム５１上のトナー像を用紙Ｐに転写する印刷制御とを実行可能となっている。

そして、制御装置１００は、クリーニングローラ５５上のトナーの帯電量を推定する帯電量推定手段を有しており、当該帯電量推定手段により推定されたクリーニングローラ５５上のトナーの帯電量に応じて、回収制御を開始するタイミングを変更するように構成されている。具体的に、本実施形態では、帯電量推定手段は、湿度検出器２００により検出した湿度が第１閾値未満である場合には、帯電量が所定値よりも大きいと推定し、湿度検出器２００により検出した湿度が第１閾値以上である場合には、帯電量が所定値以下であると推定するように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、図３〜図５に示すフローチャートに従って制御を実行している。

制御装置１００は、印刷指令を受信すると、図３に示す制御を開始する（ＳＴＡＲＴ）。なお、制御装置１００は、図４および図５に示す制御を、常時繰り返し実行している。

図３に示す制御において、制御装置１００は、まず、第２タイマをリセットする（Ｓ１）。詳しくは、ステップＳ１において、制御装置１００は、後述するステップＳ１０にて時間の計測を開始した第２タイマの数値を０に戻すとともに、第２タイマの数値を０の状態のまま維持する。

ステップＳ１の後、制御装置１００は、フラグＦが１であるか否かを判断する（Ｓ２）。ここで、フラグＦは、後述する第１タイマによる時間計測が行われているか否かを示すフラグであり、１である場合には時間計測が行われていることを示し、０である場合には時間計測が行われていないことを示している。

ステップＳ２において、制御装置１００は、フラグＦが１ではないと判断すると（Ｎｏ）、湿度検出器２００から湿度を受信する（Ｓ３）。ステップＳ３の後、制御装置１００は、湿度が第１閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ４）。

ステップＳ４において、制御装置１００は、湿度が第１閾値未満であると判断すると（Ｙｅｓ）、回収制御を行うまでの待ち時間を第１時間に設定し（Ｓ５）、湿度が第１閾値以上であると判断すると（Ｎｏ）、待ち時間を第１時間よりも短い第２時間に設定する（Ｓ６）。ここで、湿度が第１閾値未満、つまり低湿環境である場合には、後述する保持制御においてクリーニングローラ５５に保持されるトナーの帯電量が所定値よりも大きくなり、湿度が第１閾値以上、つまり高湿環境である場合には、クリーニングローラ５５に保持されるトナーの帯電量が所定値以下になる。

したがって、ステップＳ４においては、実質、制御装置１００は、帯電量推定手段によって推定されたトナーの帯電量が所定値よりも大きいか否かを判断している。なお、前述した第１閾値、第１時間および第２時間や、後述する各時間や閾値は、実験やシミュレーション等により適宜設定することができる。

ステップＳ５またはステップＳ６の後、制御装置１００は、第１タイマによる時間計測を開始する（Ｓ７）。つまり、制御装置１００は、印刷制御の開始時以前の時点から、第１タイマによる時間計測を開始するようになっている。

ステップＳ７の後、制御装置１００は、フラグＦを１に設定する（Ｓ８）。ステップＳ８の後や、ステップＳ２においてＹｅｓと判断した場合には、制御装置１００は、印刷制御を実行するとともに、保持制御を実行する（Ｓ９）。

具体的に、制御装置１００は、印刷制御において、各ＬＥＤユニット４０を印刷指令の画像データに基いて明滅させる制御や、各感光体ドラム５１や各転写ローラ７４等に印加するバイアスの制御や、定着装置８０の加熱ローラ８１に電流を供給する制御や、用紙Ｐを搬送するための各種ローラや搬送ベルト７３の回転制御などを実行している。

また、制御装置１００は、印刷制御中において、クリーニングローラ５５にマイナスの保持バイアスを印加することで、感光体ドラム５１から用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム５１上に残ったトナー（以下、「転写残トナー」ともいう。）をクリーニングローラ５５で回収して保持する保持制御を実行可能となっている。詳しくは、制御装置１００は、印刷制御のモード（モノクロモードまたはカラーモード）に関わらず、印刷制御中においては、すべてのクリーニングローラ５５に保持バイアスを印加するように構成されている。

なお、印刷制御がモノクロモードである場合には、ブラック以外の３つのクリーニングローラ５５への保持バイアスの印加を行わないように制御装置１００を構成してもよい。また、この場合には、回収制御においても、ブラック以外の３つのクリーニングローラ５５への吐出バイアスの印加を行わないように制御装置１００を構成してもよい。

印刷制御が終了、つまり印刷指令に応じたすべての枚数の用紙Ｐの印刷が終了した場合には、制御装置１００は、第２タイマによる時間計測を開始して（Ｓ１０）、本制御を終了する。

図４に示す制御では、制御装置１００は、まず、フラグＦが１であるか否かを判断し（Ｓ１１）、フラグＦが１でない場合には（Ｎｏ）、本制御を終了する。ステップＳ１１において、制御装置１００は、フラグＦが１であると判断すると（Ｙｅｓ）、第１タイマが、ステップＳ５またはステップＳ６で設定された待ち時間（第１時間または第２時間）以上になったか否かを判断する（Ｓ１２）。

ステップＳ１２において、制御装置１００は、第１タイマが待ち時間以上になったと判断すると（Ｙｅｓ）、回収制御を実行する（Ｓ１５）。つまり、待ち時間を設定する際に湿度が第１閾値未満である場合（クリーニングローラ５５上のトナーの帯電量が所定値よりも大きい場合）には、ステップＳ７の時点から第１時間経過後の第１のタイミングで回収制御が開始される。また、待ち時間を設定する際に湿度が第１閾値以上である場合（クリーニングローラ５５上のトナーの帯電量が所定値以下である場合）には、ステップＳ７の時点から第１時間よりも短い第２時間経過後の第２のタイミングで回収制御が開始される。

これにより、クリーニングローラ５５上のトナーの帯電量が小さい場合には、回収制御を開始するタイミングが早くなるので、帯電量が低下したトナーがクリーニングローラ５５から脱落するのを抑えることができ、脱落したトナーによる印字不良を抑えることができる。なお、回収制御を開始する際において、印刷制御中である場合には、制御装置１００は、その印刷制御を一旦中止して回収制御を実行し、回収制御が終了した後（詳しくは、図４の制御が終了した後）、印刷制御を再開する。

ステップＳ１２において、制御装置１００は、第１タイマが待ち時間未満であると判断すると（Ｎｏ）、第２タイマが第３時間以上であるか否かを判断する（Ｓ１３）。ここで、第２タイマは、前回の印刷制御を終了してから第３時間が経過するまでの間に制御装置１００が印刷指令を受けない限りリセットされないため（Ｓ１）、制御装置１００は、ステップＳ１３において、実質、前回の印刷制御を終了してから第３時間が経過するまでの間に印刷指令を受けていないか否かを判断している。

ここで、第３時間は、印刷制御を終了してからスリープモードに入るまでの第４時間よりも僅かに短い時間に設定されている。詳しくは、第３時間は、第４時間よりも少なくとも回収制御にかかる時間分だけ短い時間に設定されている。なお、本明細書において、スリープモードとは、加熱ローラ８１や各種ローラや各種ローラを駆動するためのモータなどへの電力供給をＯＦＦにするモードをいう。

ステップＳ１３において、制御装置１００は、第２タイマが第３時間以上であると判断すると（Ｙｅｓ）、回収制御を実行する（Ｓ１５）。つまり、制御装置１００は、前回の印刷制御を終了してから第３時間が経過するまでの間に印刷指令を受けていない場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、第１のタイミングまたは第２のタイミングになる前であっても（ステップＳ１２でＹｅｓと判断しない場合であっても）、回収制御を開始する。

これにより、スリープモードに入る前に回収制御を行うことができるので、スリープモード中にクリーニングローラ５５上のトナーの帯電量が低下して、クリーニングローラ５５からトナーが脱落するのを抑えることができる。

ステップＳ１３において、制御装置１００は、第２タイマが第３時間未満であると判断すると（Ｎｏ）、前回の回収制御終了時からの総印刷枚数が第３閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１４）。つまり、制御装置１００は、回収制御を終了するたびに総印刷枚数を０にリセットし、その後総印刷枚数の計測を１から始めるように構成されている。

ステップＳ１４において、制御装置１００は、総印刷枚数が第３閾値以上であると判断すると（Ｙｅｓ）、回収制御を開始する（Ｓ１５）。つまり、制御装置１００は、総印刷枚数が第３閾値以上である場合には、第１のタイミングまたは第２のタイミングになる前であっても（ステップＳ１２でＹｅｓと判断しない場合であっても）、回収制御を開始する。

これにより、総印刷枚数が多くなり、クリーニングローラ５５に保持されているトナーの量が増えた場合には、第１のタイミングまたは第２のタイミングになる前であっても、制御装置１００が回収制御を強制的に実行するので、クリーニングローラ５５上のトナーの量が過剰になることによるトナーのクリーニングローラ５５からの脱落を抑えることができる。

回収制御（Ｓ１５）が終了した後、制御装置１００は、第１タイマをリセットし（Ｓ１６）、待ち時間をリセットした後（Ｓ１７）、フラグＦを０に戻して（Ｓ１８）、本制御を終了する。また、制御装置１００は、ステップＳ１４においてＮｏと判断した場合にも、本制御を終了する。

図５に示す制御では、制御装置１００は、まず、第２タイマが第４時間以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。ステップＳ２１において、制御装置１００は、第２タイマが第４時間以上であると判断すると（Ｙｅｓ）、スリープモードを開始する（Ｓ２２）。つまり、第２タイマが第４時間以上になっているときには、すでに第２タイマが第３時間となっているので、制御装置１００は、必ず回収制御を実行した後に、スリープモードを実行するようになっている。

ステップＳ２２の後、または、ステップＳ２１でＮｏと判断した場合には、制御装置１００は、第２タイマをリセットして本制御を終了する。なお、ステップＳ２２で開始されたスリープモードは、制御装置１００が印刷指令を受けたときに、終了する。

以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
第１タイマで時間計測を開始する時点を、ステップＳ７の時点、つまり印刷制御の開始時以前の時点とすることで、当該印刷制御中に第１タイミングまたは第２タイミングになった場合には、回収制御が行われるので、印刷制御中にクリーニングローラ５５上に多量のトナーが溜まって脱落するのを抑えることができる。

制御装置１００が、回収制御を実行した後に待ち時間をリセットし（Ｓ１７）、次の印刷制御において湿度（トナー帯電量）に基いて待ち時間を設定するので（Ｓ５，Ｓ６）、次の印刷制御時にクリーニングローラ５５に最初に付着するトナーの帯電量に応じた適切な待ち時間を設定することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、湿度に基いて待ち時間を設定するように構成したが、本発明はこれに限定されず、例えばトナーの劣化度に応じて待ち時間を設定するように構成してもよい。言い換えると、前記実施形態では、帯電量推定手段が、湿度に基いて帯電量を推定したが、例えば現像カートリッジ５３０内のトナーの劣化度に基いて帯電量を推定してもよい。なお、劣化度は、制御装置１００に設けられる劣化度推定手段によって推定すればよい。

劣化度推定手段は、例えば、図６に示すように、現像カートリッジ５３０の総印刷枚数、つまり現像カートリッジ５３０を装置本体２に装着してから、当該現像カートリッジ５３０内のトナーによって現在まで印刷された用紙Ｐの総印刷枚数を計数することで、トナーの劣化度を推定するように構成してもよい。なお、現像カートリッジ５３０の総印刷枚数は、現像カートリッジ５３０を交換した際に０枚にリセットすればよい。

具体的に、図６の形態では、前述した図３のステップＳ３，Ｓ４の代わりに新たなステップＳ３１を加えている。ステップＳ３１では、制御装置１００は、現像カートリッジ５３０の総印刷枚数が第４閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ３１）。ステップＳ３１において、制御装置１００は、総印刷枚数が第４閾値未満である、つまり劣化度推定手段で推定されたトナーの劣化度が第２閾値未満であると判断すると（Ｙｅｓ）、帯電量推定手段で推定された帯電量が所定値よりも大きいと判断して、待ち時間を第１時間に設定する（Ｓ５）。

また、ステップＳ３１において、制御装置１００は、総印刷枚数が第４閾値以上である、つまり劣化度推定手段で推定されたトナーの劣化度が第２閾値以上であると判断すると（Ｎｏ）、帯電量推定手段で推定された帯電量が所定値以下であると判断して、待ち時間を第１時間よりも短い第２時間に設定する（Ｓ６）。ここで、トナーの劣化度が大きい場合には、クリーニングローラ５５上のトナーの帯電量が小さくなる。そのため、前述したように、トナーの劣化度が大きい場合に回収制御を開始するタイミングを早くすることで、帯電量が低下したトナーがクリーニングローラ５５から脱落するのを抑えることができるので、脱落したトナーによる印字不良を抑えることができる。

なお、トナーの劣化度を示すパラメータとしては、現像カートリッジ５３０の総印刷枚数に限らず、例えば現像ローラの総回転数などであってもよい。

前記実施形態では、保持ローラとしてクリーニングローラ５５を例示したが、本発明はこれに限定されず、保持ローラは、例えば感光体ドラムに摺接して当該感光体ドラム上のトナーを回収するブラシ状の部材や、感光体ドラムに接触して帯電させる帯電ローラなどであってもよい。

前記実施形態では、回収装置としてクリーニング装置１０を例示したが、本発明はこれに限定されず、回収装置は、例えば感光体ドラムに接触して当該感光体ドラム上のトナーを現像ローラにより回収可能な現像カートリッジであってもよいし、感光体ドラム上のトナーを回収可能なブレードを有するドラムクリーニングユニットであってもよい。

前記実施形態では、像担持体として感光体ドラム５１を例示したが、本発明はこれに限定されず、像担持体は、例えばベルト状の感光体であってもよい。

前記実施形態では、シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、シートは、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、現像剤としてプラスの極性となるトナーを例示したが、本発明はこれに限定されず、現像剤は、例えばマイナスの極性となるトナーであってもよい。なお、マイナスの極性のトナーを用いる場合には、保持バイアスや吐出バイアスなどは、前記実施形態とは逆の極性にすればよい。

前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばモノクロのプリンタや複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、現像装置として現像カートリッジ５３０を例示したが、本発明はこれに限定されず、現像装置は、例えば、現像カートリッジとドラムカートリッジとが一体に形成されたプロセスカートリッジであってもよい。

１ カラープリンタ
１０ クリーニング装置
５１ 感光体ドラム
５５ クリーニングローラ
１００ 制御装置

Claims (9)

1. 現像剤像を担持するための像担持体と、
   現像剤を収容し、前記像担持体に現像剤を供給する現像器と、
   前記像担持体上の現像剤像をシートに転写する転写ユニットと、
   前記像担持体に対向し、当該像担持体上に付着した現像剤を保持可能な保持ローラと、
   前記保持ローラ上の現像剤を少なくとも前記像担持体を介して回収するための回収装置と、
   前記像担持体上に現像剤を供給し、前記像担持体上の現像剤像をシートに転写する印刷制御と、前記印刷制御を実行するときに前記保持ローラに前記現像剤とは逆極性の保持バイアスを印加することで、前記保持ローラで前記現像剤を保持する保持制御と、前記印刷制御を実行しないときに前記保持ローラに前記現像剤と同極性の吐出バイアスを印加することで、前記保持ローラに保持された現像剤を前記像担持体に移動させて当該像担持体を介して前記回収装置に回収させる回収制御と、を実行可能な制御装置と、を備えた画像形成装置であって、
   前記制御装置は、
   前記保持ローラ上の現像剤の帯電量を推定する帯電量推定手段を有し、
   前記帯電量推定手段により推定された帯電量が所定値よりも大きい場合には、所定の時点から第１時間が経過したと判断したことを条件として、所定の時点から第１時間経過後の第１のタイミングで前記回収制御を開始し、前記帯電量推定手段により推定された帯電量が前記所定値以下である場合には、前記所定の時点から前記第１時間よりも短い第２時間が経過したと判断したことを条件として、前記所定の時点から前記第２時間経過後の第２のタイミングで前記回収制御を開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 湿度を検出する湿度検出部を備え、
   前記帯電量推定手段は、前記湿度検出部により検出した湿度が第１閾値未満である場合には、前記帯電量が所定値よりも大きいと推定し、前記湿度検出部により検出した湿度が第１閾値以上である場合には、前記帯電量が所定値以下であると推定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、前記現像器内の現像剤の劣化度を推定する劣化度推定手段を有し、
   前記帯電量推定手段は、前記劣化度推定手段により推定された劣化度が第２閾値未満である場合には、前記帯電量が所定値よりも大きいと推定し、前記劣化度推定手段により推定された劣化度が第２閾値以上である場合には、前記帯電量が所定値以下であると推定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記劣化度推定手段は、前記現像器の総印刷枚数が第４閾値未満である場合に前記劣化度が前記第２閾値未満であると判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記印刷制御を終了してから第３時間が経過するまでの間に印刷指令を受けない場合には、前記第１のタイミングまたは前記第２のタイミングになる前であっても、前記回収制御を開始し、当該回収制御の終了後にスリープモードを実行することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御装置は、前記回収制御を開始する際において、前記印刷制御中である場合には、その印刷制御を中止して回収制御を実行することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御装置は、
   前記第１のタイミングまたは前記第２のタイミングになる前であっても、前記回収制御を前回実行した後の総印刷枚数が第３閾値以上になった場合には、前記回収制御を実行することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記所定の時点は、前記印刷制御の開始時以前の時点であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御装置は、前記回収制御を実行した場合には、設定している前記第１時間または前記第２時間をリセットし、次の印刷制御において前記帯電量に基いて前記第１時間または前記第２時間を設定することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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